Geodeti a kartografi v službách archeológov a pamiatkárov

• Zdieľať na Facebook

„Na nové technológie a IT zručnosti dnes narazíte v každom odbore a odvetví. Inak to nie je ani v  geodézii a kartografii. Bez programovania to skrátka dnes nejde ani tu. Naše pole pôsobnosti sa tým však aj rozširuje.“, tak sa začal náš rozhovor s fotogrametrom doc. Ing. Mariánom Marčišom, PhD. a geoinformatikom Ing. Tiborom Lieskovským, PhD. zo Stavebnej fakulty STU o študijnom odbore Geodézia a kartografia. 

Obaja sa vymykajú štandardnej, laickej predstave o náplni práce „zememeračov a tvorcov máp“, ktorá dávno nie je iba o zameraní novej výstavby, pozemku, či stavebných výpočtoch pre dokonalé stretnutie dvoch mostných koncov. Oni sa svojim know-how upísali odhaľovaniu a uchovávaniu dávnych stôp minulosti a ochrane kultúrnych pamiatok.

Ktoré technológie znamenali vo vašom odbore posun a aplikačný prienik do iných vedných disciplín?

T. Lieskovský: Niekdajší posun v geodézii a kartografii znamenali elektronické uhlomerné, dĺžkomerné a nivelačné prístroje v kombinácii s mikropočítačmi. Totálne stanice a digitálne nivelačné prístroje neskôr umožnili výrazné zvýšenie automatizácie meracieho procesu. Významný posun predstavovalo aj umožnenie využívania družicových navigačných systémov na určovanie polohy bodov, teda GPS, ktoré bolo pôvodne vojenským systémom. Dnes sa rozpätie technológií rozšírilo, zdokonalili sa, a to čo sa kedysi zameriavalo mesiac, dnes trvá deň.

M. Marčiš: Veľmi často používame laserové skenovanie terestrické i letecké (LiDAR), využívame drony, fotogrametriu pozemnú aj leteckú, ale aj tzv. diaľkový prieskum Zeme. Zozbierame obrovské množstvo dát, obrazových alebo priestorových, zvyčajne milióny alebo až miliardy bodov, teda tzv. mračná bodov ako tomu hovoríme my. A tie treba vedieť spracovať.

T. Lieskovský: Čiže najvýraznejší je posun k automatizovanému spracovaniu dát, k databázovým systémom, skrátka k programovaniu. To je dnes integrovanou súčasťou našej práce.

Vedeli ste pri nástupe na vysokú školu, že budete potrebovať programovanie?

T. Lieskovský: Úprimne? Ja nie. Programovaniu som sa spočiatku vyhýbal, ale neskôr som pochopil, že sa inak nedá. Dnes zvyknem hovoriť, že to bol najlepší omyl môjho života. Súčasnosť výučby študentov vedie k skriptovaniu, programovaniu. V rámci geoinformatiky učíme databázové systémy. Keď prídu do praxe, budú pripravení. Hoci, niektorí krčia ešte nosmi.... Pritom znalosť práce s databázovými systémami je univerzálna a použiteľná v akejkoľvek oblasti. Dnes veľkú časť odboru tvorí geoinformatika. Odhaduje sa, že až 80% informácií na svete má geopriestorovú polohu. Prijímame a používame ich úplne prirodzene, zapnutím mobilu. Či už sú to informácie z navigátora, dopravné správy o stave na vozovkách, alebo rôzne mobilné aplikácie a funkcie.

Ako sú na tom dnešní adepti štúdia? Tušia, že pôjde o fúziu matematiky, informatiky a metód?

T. Lieskovský: ...a práce v teréne. Absolventi stredných odborných škôl majú v tom už jasno, gymnazisti sú niekedy prekvapení čo to všetko v príprave na prax obnáša. Geodézia a kartografia je dnes však interdisciplinárny odbor, v ktorom sa študenti neučia iba používať zariadenia a pracovať v hotových softvéroch a aplikáciách. IT zručnosti nie sú iba vedieť googliť, poznať excel a ppt. Potrebujú vedieť, čo je za tým, ako si spraviť skript a pomôcť si tak pri spracovávaní dát získaných skenovaním, aby nemuseli rovnakú operáciu robiť tisíckrát. Pri spracovaní obrazu zo satelitných snímok ide o milióny dát.

Programovaniu sa teda nevyhnú...

M. Marčiš: Nie. Študentov však učíme nielen softvéry, bez ktorých práca geodeta a kartografa dnes nejde, a musia ich teda poznať do hĺbky, ale najmä metódy, aby v praxi vedeli riešiť problém a vhodne voliť nástroj spracovania. Nejde len o súradnice jedného bodu, ale aj o špeciálne informácie, ktoré s ním súvisia – napr. že je to autobusová zastávka, prípadne aj pre ktoré autobusové linky je určená. Či využiť LiDAR, fotogrametriu – každá z metód a technológií má svoje výhody aj nevýhody....

T. Lieskovský: Nakoniec, analýza dát zo satelitných snímok a metódy spracovania obrazu - to sa dá využiť naozaj hocikde. Digitálne modely, 3D modely, v marketingu i hernom priemysle.

Spojenie moderných technológií s databázovými systémami, informatikou vedie zrejme aj široké uplatnenie absolventov.

T. Lieskovský: Určite. Štúdium tu má jednu z tých výhod, že keď odbor vyštudujete, tak sada zručností, ktorú absolvent získa je uplatniteľná vo viacerých smeroch a segmentoch priemyslu. Či je to tvorba máp, alebo navigovanie traktorov a hnojenia na základe satelitných snímok, vytváranie digitálnych dvojčiat budov v stavebníctve, zameranie pozemkov.

M. Marčiš: Veľa študentov sa k nám na štúdium hlási s motiváciou pracovať na katastri. Keď poviete geodézia, prevažná časť z nich si pod tým predstaví práve kataster. Až tu sa im rozšíria obzory a zisťujú, že sa im ponúkajú širšie možnosti. Od marketingu, virtuálnych prehliadok, virtuálnych múzeí, herného priemyslu, kde sa často využíva fotogrametria, poľnohospodárstvo, až po kultúru, architektúru, archeológiu...

Vám obom učarovalo kultúrne dedičstvo...čím si Vás získalo?

M. Marčiš: Históriou, tajomstvom, odkrývaním stôp minulosti? No zároveň možnosťou využívania kombinácie viacerých technológií. Vždy je to výzva – hľadať najschodnejšie riešenia. Ako pri digitalizácii mestského opevnenia v Trnave. Ide o pomerne rozsiahly objekt tvoriaci obvod historického centra mesta s celkovou dĺžkou približne 2,5 km. Niektoré časti sú zaniknuté, iné pokryté vegetáciou, ďalšie sú už súčasťou novších stavieb alebo fyzicky nedostupné. Pre komplexnú obnovu a uchovanie pamiatky bolo však potrebné zamerať a modelovať opevnenie celé, vrátane obranných priekop, terénu a najbližších stavieb. Preto sme kombinovali fotogrametriu a terestrické laserové skenovanie s GNSS (GPS) technológiou a tradičnými geodetickými metódami. Spravili sme približne 20.000 snímok zo zeme aj z drona a 300 laserových skenov. Z mračien bodov sme potom vytvorili 2D výkresovú dokumentáciu (situácia, pôdorysy, pohľady, rezopohľady), ortofotomozaiky [JK1] (otextúrované ortogonálne pohľady) a podrobný 3D model objektov opevnenia a okolitých budov.

T. Lieskovský: Za jeden deň zameriame miliardy bodov a informácie vieme potom dodať pre rôzne profesie, ktoré majú špecifické požiadavky. Jeden chce zamerať stenu, lebo sa tam nachádza nejaká „kapsa“, alebo sa stane, že sa v teréne niečo nedá všimnúť, až zo snímok to vidíme. Nedá sa tam však vrátiť, z rôznych príčin, či už to bola nákladná archeologická expedícia alebo dokonca v potenciálne nebezpečnej oblasti. Naše služby využívajú archeológovia na Slovensku, ale v rámci medzinárodnej spolupráce sme sa zúčastnili na meraniach v Sýrii, Sudáne, Guatemale – čo bol najväčší lidarový projekt na svete pre potreby archeológie.

Stáva sa, že výsledky meraní odhalia niečo nečakané?

T. Lieskovský: Áno. Použitím Lidaru (laserového skenovania) vieme odhaľovať skryté stopy, pozostatky štruktúr ako sú hradiská, rondely, dávnych ciest... , ktoré sú štandardným spôsobom nezmerateľné a často ani rozpoznateľné. Archeológom poskytujeme obraz starej krajiny pod nánosom novej vrstvy. V Guatemale sme napríklad obsiahli 8000 km² nepreniknuteľnej džungle, čo nám umožnilo zmapovať celú sídelnú štruktúru oblasti a dokonca aj odhadnúť hustotu mayskej populácie. Výsledkom bolo vyše 7000 objektov. Keď vezmeme do úvahy, že sa tam takmer sto rokov skúmalo zhruba 400 štruktúr na ploche 160 km² – je to obrovský posun.

8000 km² to je obrovská plocha – Slovensko nemá podobné ambície skenovania územia?

T. Lieskovský: Ale áno. V spolupráci s Úradom geodézie, kartografie a katastra sa dokončuje laserové skenovanie celého Slovenska. Zdrojové dáta postupne na STU spracovávame pre archeológov v štvornásobne vyššom rozlíšení a vizualizujeme špecializovanými, u nás vyvinutými postupmi, ktoré odhaľujú v teréne neviditeľné prvky. Nové lokality sa potom postupne overujú v teréne.

Spolupráca a komunikácia s odborníkmi z iných oblastí je určite zaujímavá, no môže byť niekedy aj náročná a prinášať prekvapenia. Sú študenti pripravovaní na prax aj v tomto smere?

T. Lieskovský: Hovoríme o interdisciplinárnom odbore, takže spolupráca a povedzme aj stavebný, architektonický slovník naši študenti poznajú. Príkladom je aj multidisciplinárny tím na fakulte, ktorý pozostáva z architektov, geodetov, kunsthistorikov a archeológov. Spolu riešia projekty. Napr. Štampelovský mlyn v Modre alebo spomínané trnavské mestské opevnenie. Študenti, ak inklinujú k tomuto smeru využitia svojich znalostí, sa môžu podieľať na riešeniach, výnimočne aj na expedícii v Sudáne. Tu sa v praxi učia aplikovať to, čo sa naučili a aj komunikovať.

M. Marčiš: Už vieme kto, čo bude očakávať a aké budú výstupy. Prioritne sú výstupy 3D a je jedno či to bude z fotogrametricky spracovanej snímky alebo z laserového skenu. Z nich sa robia ďalšie výstupy pre rôzne profesie, väčšinou v podobe 2D výkresov alebo ortofoto pohľadov. Niektorí vyslovene potrebujú len „mračno“ a z neho si namodelujú zjednodušený model, ktorý je vhodný napr. pre konkrétnu architektonickú štúdiu. Povaha práce a objektov je taká, že sa často stane, aj pri spolupráci s architektami, že až po vytvorení výkresu vznikne dodatočná požiadavka. Tá by sa pôvodnými metódami splniť nedala, znova by sme museli ísť do terénu. No pri použití nových technológií to nie je potrebné. Z množstva dát „len“ vyberieme tie požadované, lebo sme si z terénu nedoniesli iba zameranie pár vybraných prvkov, ale detailnú virtuálnu kópiu celej reality.

Ďakujeme za rozhovor páni. Informácie, ktoré ste nám sprostredkovali určite rozšíria predstavy o využití vedomostí získaných na Stavebnej fakulte STU nielen v skupine adeptov na vysokoškolské štúdium.